Nell’ambito del progetto EMICO, relativo alle misure ed al contenimento delle emissioni da parte degli impianti di generazione elettrica, uno dei temi di maggior interesse riguarda la riduzione delle emissioni di biossido di carbonio (CO 2 ), come contributo dell’industria elettrica al raggiungimento degli obiettivi mondiali previsti tra l’altro dal protocollo di Kyoto. In questo documento è presentata ed analizzata una possibile soluzione, basata sul trattamento del combustibile a monte della combustione, per la cattura del CO 2 in un impianto a ciclo combinato alimentato a gas naturale. Questa tecnologia è risultata tra le più promettenti fra quelle indagate nel precedente studio dedicato all’analisi ed all’identificazione dei processi e delle configurazioni impiantistiche idonee per la riduzione delle emissioni di CO 2 dagli impianti di generazione elettrica. L’impianto oggetto dello studio è essenzialmente costituto da un sistema di reforming catalitico ossidante di gas naturale (POX) che produce il combustibile ricco di idrogeno, da un sistema turbogas con postcombustione, da un generatore di vapore a recupero (GVR) a 3 livelli di pressione (119, 15 e 4 bar) con risurriscaldatore, da una turbina a vapore e relativo condensatore e da un sistema di cattura, separazione e compressione del CO 2 . L’impianto di reforming ed il ciclo combinato sono tra loro integrati in modo tale che il primo produce il combustibile necessario al secondo, ricevendo da questo sia l’aria (dal compressore del TG) sia il vapore a bassa pressione ed il calore (dal GVR) di cui necessita. Parte del calore ad elevata temperatura disponibile in eccesso nell’impianto di reforming è a sua volta restituito al GVR sotto forma di vapore ad alta pressione. La configurazione impiantistica scelta, non del tutto ottimizzata dal punto di vista energetico globale, ha il pregio di poter essere considerata anche come possibile soluzione di retrofit per un impianto esistente. Le interazioni circuitali tra l’impianto di reforming e quello di generazione sono infatti volutamente limitate alle linee dell’aria spillata dal compressore del TG, dell’acqua satura spillata dal corpo cilindrico AP, del combustibile inviato al combustore della turbina, del vapore restituito al GVR nonché all’aggiunta di alcuni banchi convettivi all’ingresso di quest’ultimo. I calcoli eseguiti, con l’ausilio dei codici PEPSE e PRO/II, hanno in primo luogo dimostrato la fattibiltà di un impianto così configurato, quantizzandone sia il rendimento elettrico sia l’abbattimento delle emissioni di CO 2 conseguibile, che sono risultati entrambi particolarmente promettenti anche per una configurazione non del tutto ottimizzata. La potenza elettrica netta prodotta dall’impianto è risultata pari a 426 MW e , con un rendimento globale pari a circa 49.7 %, e una temperatura dei fumi al camino di 85 °C. Il consumo specifico è pertanto pari a 7243 kJ / kWh. La cattura del CO 2 conseguita è risultata pari a 89 %, con una emissione specifica di 44 kg CO 2 / MWh da confrontare con valori tipici dei cicli combinati attuali di circa 350 kg CO 2 / MWh.

Ottimizzando i flussi e la configurazione e migliorando i recuperi termici, al fine di incrementare ulteriormente il rendimento elettrico globale, (azioni da pagare ovviamente con una maggior complessità impiantistica e quindi maggiori costi di investimento), si ritiene che questi valori, già ottimi, possano essere ulteriormente migliorati.